Introdução ao Ciclo hidrológico

Água Uma realidade com várias dimensões

Ciclo hidrológico

Movimento permanente

Solevaporação

+ Gravidadeprecipitação

escoamento superficial escoamento subterrâneo

O conceito de ciclo hidrológico está ligado ao movimento e à troca de água nosseus diferentes estados físicos, que ocorre na Hidrosfera, entre os oceanos, as calotes de gelo, as águas superficiais, as águas subterrâneas e a atmosfera.

Conhecer melhor os diversos componentes do ciclo hidrológico e a

sua dinâmica permite optimizar a utilização da água e minimizar alguns

riscos associados

Este processo chamado evapotranspiração ocorre no topoda zona não saturada, ou seja, na zona onde os espaçosentre as partículas de solo contêm tanto ar como água.

A água que se infiltra no solo é sujeita a evaporação directapara a atmosfera e é retidapela vegetação, que atravésda transpiração, a devolve àatmosfera.

A água infiltra-se e atinge a ZONA SATURADA das rochas, entrandona circulação subterrânea e contribuindo para um aumento da águaarmazenada (RECARGA DOS AQUÍFEROS).

Na zona saturada (aquífero) os poros ou fracturas das formaçõesrochosas estão completamente preenchidos por água (saturados). O topo da zona saturada corresponde ao NÍVEL FREÁTICO.

A água subterrânea pode ressurgir à superfície (nascentes) e alimentar as linhas de água ou ser descarregada directamente no oceano.

A quantidade de água e a velocidade a que esta circula nasdiferentes etapas do ciclo hidrológico são influenciadas por diversosfactores: coberto vegetal, altitude, topografia, temperatura, tipode solo e características geológicas.

A água infiltra-se nossolos e nas rochas, através dos seusporos, fissuras e fracturas

Permeabilidadevs.

Tipo de rocha

Valores de permeabilidade em algumas formações geológicas

Descrição darcy cm/s

Xisto argiloso ou rocha densa com fracturas finasconsiderados como impermeáveis na maior parte

das escavações

0.0001 9.7 x 10-8

Rocha densa; algumas fracturas finas, aprox. no limite da produção do petróleo

0.001 9.7 x 10-7

Argila, silte, areia finaPoucas nascentes em terrenos pouco permeáveis

1 9.4 x 10-4

Rocha densa com elevada permeabilidade de fractura

2 19.4 x 10-4

Areia limpa, média e grosseira (0.25 e 1 mm) 500 0.48

Gravilhas limpas (70% com mais de 2 mm) 1250 1.2

Valores de porosidade e permeabilidade de algumas rochas

Tipo de rocha Porosidade (%) Permeabilidade(m/dia)

Cascalheira 30 > 1000

Areia 35 10 a 5

Argila 45 < 0.001

Um reservatório de água subterrânea, também designado poraquífero, pode ser definido como toda a formação geológica com capacidade de armazenar e transmitir a água e cuja exploração sejaeconomicamente rentável.

Existem essencialmente 3 tipos de aquíferos:

Aquífero livre – Formação geológica permeável e parcialmentesaturada de água. É limitado na base por uma camadaimpermeável. O nível da água no aquífero está à pressãoatmosférica.Aquífero Confinado – Formação geológica permeável e completamente saturada de água. É limitado no topo e na base por camadas impermeáveis. A pressão da água no aquífero ésuperior à pressão atmosférica.Aquífero semi-confinado – Formação geológica com características intermédias dos anteriores

Formações geológicas não são aquíferas

Aquitardo – Formação geológica que pode armazenarágua mas que a transmite lentamente não sendo rentávelo seu aproveitamento a partir de poços.

Aquicludo - Formação geológica que pode armazenarágua mas não a transmite (a água não circula).

Aquífugo - Formação geológica impermeável que nãoarmazena nem transmite água.

Representação de um aquífero confinado e um livre. O aquífero confinado, camada B, é limitado no topo e na base por camadas impermeáveis C e A, respectivamente. O aquífero livre é formado pela camada D e limitado na base pela camada impermeável C.

Na natureza as camadas impermeáveis nem sempreapresentam continuidade. Elas podem ser descontínuas e irregulares e do mesmo modo confinarem os aquíferos.

Aquífero livre - o nível da água não sobe e corresponde ao nível daágua no aquífero pois a água está à mesma pressão que a pressãoatmosférica. O nível da água designa-se por nível freático.

Aquífero confinado - a água sobe acima do tecto do aquífero devido àpressão exercida pelo peso das camadas confinantes sobrejacentes. A altura a que a água sobe chama-se nível piezométrico e o furo éartesiano. Se a água atingir a superfície do terreno sob a forma de repuxoentão o furo artesiano é repuxante.

Aquíferos em diferentes formações

Porosos - onde a água circula através de poros. As formações geológicas são areias limpas, areias consolidadaspor um cimento também chamadas arenitos, conglomerados, etc;

Fracturados e/ou fissurados - onde a água circula atravésde fracturas ou pequenas fissuras. As formações sãogranitos, gabros, filões de quartzo, etc;

Cársicos - onde a água circula em condutas que resultaramdo alargamento de diaclases por dissolução. As formaçõessão os calcários e dolomitos.

Muitas vezes os aquíferos são simultaneamentede mais de um tipo

Contaminação das águas subterrâneas

Existe uma interdependência entre as águas subterrâneas e as superficiais.

Contaminação induzida por bombeamentoA intrusão salina é um fenómeno que ocorre em regiõescosteiras onde os aquíferos estão em contacto com a águado mar. Na verdade enquanto a água doce se escoa para o mar, a água salgada, mais densa, tende a penetrar no aquífero, formando uma cunha sob a água doce.

Sistemas aquíferos

O quimismo das águas depende do percurso

de circulação

Termalismo e aproveitamento

geotérmico

Águas de nascente